Bắc California được 75% nước toàn tiểu bang
Nam California chiếm 80% nhu cầu toàn tiểu bang
Hà Tường Cát/Người Việt
WESTMINSTER (NV) – Không khí và nước là hai chất căn bản cho sự sống của các sinh vật. Nhưng trong khi không khí thì… miễn phí, nước lại là một loại “hàng hóa” phải trải qua quá trình khai thác, sản xuất, vận chuyển đến xử lý, phân phối; và do đó người tiêu thụ phải… trả tiền.
Nửa thế kỷ trước, nước được coi là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô tận và nếu thiếu chỉ là ở từng địa phương có khí hậu khô hạn. Ngày nay, dân số thế giới tăng gấp đôi, nhu cầu sử dụng cho đời sống sinh hoạt, nông nghiệp, công nghệ tăng gấp bội và sẽ còn tiếp tục tăng nhanh nữa. Người ta hiểu rằng cần phải có nhiều giải pháp đương đầu với tình trạng “khát nước” chung của nhân loại.
Một nhà nông đang dùng thiết bị “dò tìm nước” tại vườn trồng nho làm rượu nho Charles Krug, St. Helena, California. (Hình: AP Photo/Eric Risberg)
Nam California là miền khí hậu sa mạc, ít mưa và không có sông ngòi đáng kể, nhiều con sông nhỏ chỉ là đường thoát nước khi có mưa và hầu hết quanh năm lòng sông khô cạn.
Giải quyết nhu cầu nước cho dân chúng đã là vấn đề từ hơn thế kỷ.
Ðể có nước cung cấp cho dân chúng các thành phố lớn như Los Angeles, San Diego và các quận, hạt trong vùng, người ta phải đưa nước từ rất xa về đây.
Tiểu bang California có một hệ thống kênh và ống dẫn nước dài hàng ngàn dặm trên mặt đất, vượt qua đồi núi hay nằm trong đường hầm dưới sâu dưới mặt đất từ vài chục tới vài ngàn feet. Toàn bộ hệ thống thủy lợi này là một công trình vĩ đại, thực hiện qua gần một thế kỷ để phục vụ đồng thời cho nông nghiệp và nhu cầu sinh hoạt của dân chúng tiểu bang.
Nước, rất nhiều nhưng cũng…rất ít
Nước bao phủ 71% mặt địa cầu nhưng 96.5% là nước biển, chỉ có 2.5% là nước ngọt. Trong số nước ngọt ấy, 98.8% là nước ngấm trong lòng đất và ở thể rắn dưới dạng băng ở các băng hà và hai địa cực. Ðây là những kho dự trữ nước ngọt lớn nhất trên Trái Ðất.
Có nhiều lý do, từ kinh tế cho đến bảo vệ môi trường, để không thể khai thác nước ngầm quá nhiều. Khai thác nước ngầm quá mức sẽ làm cạn mạch nước vì nước mưa không kịp thấm xuống, bù lại chỗ trống. Chưa kể nếu nước ngầm bị ô nhiễm, việc xử lý loại nước này khó hơn nhiều so với nước trên mặt đất.
Trong ngành công nghiệp nước, những lượng nước lớn, được tính bằng “acre-foot.” Acre-foot (AF) là đơn vị thể tích nước quen dùng tại Hoa Kỳ, để tính cho những nguồn nước lớn như hồ chứa, kênh, đường dẫn nước và lưu lượng của sông, của ống dẫn nước.
Theo định nghĩa, AF là một khối nước có diện tích bề mặt 1 acre và chiều sâu 1 foot. Như vậy AF = 66 x 660 x 1 ff = 43,560 ft3 (feet khối). Một AF = 1,233 m3 = 1,233,000 lít, tức khoảng 325,000 gallons.
Trong ngành quản lý cấp thủy, AF được dùng làm đơn vị vì người ta ước lượng rằng trung bình mỗi hộ gia đình một năm tiêu thụ hết 1 AF nước, nghĩa là mỗi ngày khoảng 900 gallons. Tuy nhiên đó là tính toán có tính cách lịch sử trước kia tại Hoa Kỳ, khi nước chưa trở thành vấn đề khó khăn chung cho xã hội.
Vì vậy ngày nay, ngoại trừ một vài tiểu bang ít dân và nguồn nước dồi dào, như Montana, vẫn coi 1AF là lượng nước dùng trong một năm cho một gia đình 5 người, các tiểu bang khác đặt tiêu chuẩn tính toán là 1/4 AF một năm, khoảng 225 gallons nước một ngày.
Lake Matthew, hồ chứa nước ở Riverside, điểm cuối cùng của hệ thống dẫn nước Colorado River Aqueduct. (Hình: Hà Tường Cát/Người Việt)
Ðể so sánh, ngày trước tại Việt Nam phải gánh nước lấy từ các vòi nước máy hay phải mua nước thì số lượng này bằng 22 đôi nước một ngày, và một gia đình lớn cũng không cần đến nhiều nước như vậy. Nhưng các gia đình ở California còn rất tốn nước cho việc tưới vườn hoa và bãi cỏ nên những biện pháp tiết kiệm là cần thiết.
Mỗi năm, lượng nước mưa, kể cả tuyết, trên toàn tiểu bang California vào khoảng 200 AF, khoảng 65% bốc hơi hay hấp thụ trực tiếp bởi cây xanh, 35% chảy vào suối, sông ngòi và đường thoát nước và 30% trong số này ra tới biển. Như vậy còn lại khoảng 50 triệu AF ở sông ngòi và hồ chứa nước.
Ðiều này giải thích vì sao lượng tuyết rơi ở vùng núi cao, đặc biệt là trên rặng Sierra Nevada, quan trọng hơn lượng nước mưa. Lớp tuyết sẽ tan dần từ mùa Xuân và nước chảy vào sông hồ trong khi nước mưa thoát nhanh ra biển. Do đó, nếu mưa nhiều nhưng ít tuyết, California vẫn thiếu nước như thường.
Lấy nước và dẫn nước
California lấy nước từ hai nguồn chính: Nước ngầm và nước trên mặt đất.
Nước ngầm cung cấp khoảng 40% nhu cầu của tiểu bang California và trong những năm ít mưa có thể lên tới 60%. Có nhiều lý do từ kinh tế cho đến bảo vệ môi trường, để không thể khai thác nước ngầm quá nhiều, chưa kể nếu nước ngầm bị ô nhiễm, việc xử lý nước khó hơn nhiều so với nước trên mặt đất.
Theo nghiên cứu, California có 850 triệu AF nước ngầm nằm trong 450 “mỏ nước” dưới mặt đất, phân phối đồng đều khắp tiểu bang. Tuy nhiên, không phải tất cả nước ngầm đều dùng được, vì phẩm chất kém và việc bơm hút rất tốn kém.
California có luật quy định về nước trên mặt đất nhưng không có quy định về nước ngầm. Do đó, trong thực tế, chủ đất có quyền sở hữu mạch nước ngầm.
Khoảng 75% nước cung cấp cho California là ở phần phía Bắc Sacramento trong khi 80% nhu cầu nước là ở 2/3 phía Nam của tiểu bang; trong đó 80-85% sử dụng cho nhu cầu nông nghiệp, để tưới 29 triệu acres (120,000 km2) đất trồng trọt hơn 300 loại hoa màu. Các vùng thành phố cần 10% (khoảng 8.7 triệu AF hay 10.7 km3) cho sinh hoạt gia đình, công nghiệp và những dịch vụ khác.
Có hàng chục hệ thống đường dẫn nước trong phạm vi địa phương và 2 hệ thống lấy nước cho toàn tiểu bang là California State Water Project (SWP) và Central Valley Project (CVP).
Trung bình, mỗi năm SWP đưa 2.3 triệu AF nước từ miền Bắc xuống miền Trung và miền Nam California. Tuy nhiên, hệ thống này quá tải không đáp ứng đủ các hợp đồng cần tới 4.2 triệu AF. Khoảng 2/3 dân chúng California nhận được nước từ SWP.
CVP thu được trữ lượng nước lớn nhất, 7 triệu AF hay 17% toàn thể nước của California.
Hai hệ thống này được bổ sung bằng hệ thống dẫn nước “California Aqueduc” trong việc đưa nước từ Bắc xuống Nam. California Aqueduct có nhiều phân nhánh đưa nước đến địa phương, đồng thời tiếp nối với hệ thống Los Angeles Aqueduct.
Los Angeles Aqueduct là đường dẫn nước dài, được làm đầu tiên ở California, chiều dài 419 dặm, lấy nước từ thung lũng sông Owens miền Trung California và đưa về Nam California. Ðường ống này hoàn thành năm 1913 và năm ngoái vừa được sở nước Los Angeles làm lễ kỷ niệm 100 năm.
Từ 2010, hoàn thành thêm Inland Feeder, đường dẫn nước nội địa, nối liền hệ thống SWP với các hồ chứa của hệ thống Colorado River Arqueduct, nước đưa từ tiểu bang khác về vì nguồn nước trên mặt đất trong tiểu bang không đủ dùng.
Các đập trên sông Colorado cung cấp 15 triệu AF nước một năm và được thỏa hiệp chia cho 7 tiểu bang. Tới năm 2010 có thỏa thuận chia nước cho cả Mexico vì con sông này khi ra tới biển ở vịnh Baja California, Mexico, thì hầu như không còn nước.
Nước sông Colorado được đưa về tới Nam California bằng Colorado River Aqueduct, chiều dài 242 dặm, khởi công năm 1933, hoàn thành năm 1939, nhưng sau đó còn thêm nhiều sửa đổi và các công trình phụ. Ðường ống dẫn nguyên thủy bắt đầu từ Lake Havasu, San Bernardino County và kết thúc ở Lake Matthew, Riverside.
Ðường dẫn nước thứ nhì từ sông Colorado về California là All-American Canal, dài 80 dặm, hoàn thành năm 1942, mang nước cho Imperial Valley và San Diego county, hầu hết dùng cho nông nghiệp.
Tổ chức cấp nước tại California
“Thủy Khu Nam California,” gọi tắt là “Metropolitan Water District” (MWD) là tổ chức cung cấp nước xử lý – nghĩa là nước sạch, đủ tiêu chuẩn an toàn sử dụng – lớn nhất toàn quốc Hoa Kỳ.
MWD cung cấp nước cho 18 triệu dân cư trú trên diện tích 5,200 dặm vuông, bao gồm một phần các county Los Angeles, Orange, Ventura, San Bernardino, Riverside và San Diego.
MWD không phải là cơ quan chính quyền hay công ty quốc doanh, mà là một công ty công cộng. Chính xác hơn, đây là một hợp tác xã tập hợp 26 thành viên gồm các công ty, sở nước của 14 thành phố và 12 thủy khu địa phương trong vùng Nam California.
Thủy khu Quận Cam (Orange County Water District) là một trong 12 thủy khu địa phương nói trên, điều hành 19 thành phố thuộc Quận Cam. OCWD có hệ thống tái sinh nước bẩn và qua một quá trình xử lý hết sức phức tạp, chặt chẽ, tái sinh ra nước sạch có phẩm chất cao hơn tiêu chuẩn quy định của liên bang về nước uống. Hệ thống này bắt đầu hoạt động từ đầu năm 2008 và có thể sản xuất 70 triệu gallons nước mỗi ngày.
Những, thành phố, cộng đồng, địa phương khác đều có những tổ chức tương tự, vì Hoa Kỳ là quốc gia đứng hàng đầu thế giới trong việc cung cấp đầy đủ nhu cầu nước cho dân chúng.
Chứa, xử lý, phân phối nước
Nhưng, để dùng cho nhu cầu sinh hoạt, không phải là nông nghiệp, trước hết nước phải được tích trữ vào các hồ trữ nước (reservoir). California có hơn 100 hồ chứa nước kích thước khác nhau, tất cả đều là hồ nhân tạo, hình thành bằng một đập để giữ nước trong một thung lũng. MWD dùng nước từ 3 hồ lớn là Lake Matthew 182 AF, Lake Skiinner 44,000 AG và Diamond Valley Lake 810,000 AF, hồ chứa nước lớn hàng thứ ba ở California sau Lake Shasta và Lake San Luis. Ngoài ra còn có những hồ khác như Castaic Lake, Pyramid Lake, Lake Perris& MWD cũng đóng góp tài chính khoảng $29 triệu cho việc xây dựng một hồ mới, Brock Reservoir, sẽ được dùng 100,000 AF ở đây từ năm 2016.
Nước lấy ở những hồ chứa sẽ được đưa qua nhà máy xử lý để thành nước sạch và đủ điều kiện an toàn sử dụng. MWD có 5 nhà máy xử lý nước. Thông thường, quá trình xử lý gồm 8 công đoạn, bao gồm loại trừ rác rưởi như lá cây, khử trùng, cho đến trung hòa các hóa chất.
Cuối cùng, nước sạch được bơm lên các tháp nước cao để phân phối qua hệ thống ống nước đến các thành phố, vào từng gia đình, chảy ra các vòi nước mà tất cả chúng ta sử dụng hàng ngày.